DE4436255A1

DE4436255A1 - Wicklungsstab mit kühlbaren Hohlleitern

Info

Publication number: DE4436255A1
Application number: DE19944436255
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kohlhoff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-04

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der dynamoelektrischen Maschinen und befaßt sich mit der konstruktiven Ausgestaltung eines Wicklungsstabes, der kühlbare Hohlleiter enthält und an dessen Enden die kühlbaren Hohlleiter in ein rohrförmiges Anschlußstück eingelötet sind.

Bei dynamoelektrischen Maschinen großer Leistung ist es üblich, die im Rotor und im Stator erzeugte Verlustwärme künstlich abzuführen. Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß die Leiter wenigstens teilweise als Hohlleiter ausgeführt sind, wobei der Hohlkanal von einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durchströmt wird. Hierzu müssen die in den Nuten des Stators angeordneten Wicklungsstäbe mit speziellen Anschlüssen für die Zu- und Abfuhr des Kühlmittels versehen werden. Es ist üblich, die Hohlleiter eines Wicklungsstabes am Ende des Wicklungsstabes zusammenzufassen und gemeinsam in ein sogenanntes Kopfstück einzulöten, über das die kühlbaren Hohlleiter mit einem Wasseranschluß verbunden werden (DE-B 22 27 380; "BBC- Mitteilungen", Januar 1958, Seite 11). Derartige Kopfstücke können unterschiedlich aufgebaut sein. Eine praktizierte Form eines Kopfstückes besteht aus einem rohrförmigen Anschlußstück, in das die Enden der kühlbaren Hohlleiter eingelötet sind und das mit einer Rohrverschraubung zum Anschluß der kühlbaren Hohlleiter an den Kühlmittelkreislauf versehen ist. Zwischen dem Ende des rohrförmigen Anschlußstückes und der Rohrverschraubung wird dabei ein Hohlraum gebildet, der die gemeinsame Wasserkammer für die zusammengefaßten kühlbaren Hohlleiter darstellt.

Die für die wasserdichte Zusammenführung mehrerer kühlbarer Hohlleiter in einem Kopfstück bzw. einem Anschlußstück erforderliche Lötung wird beispielsweise in Form einer Sumpflötung durchgeführt. Bei diesem Lötvorgang kann es zu Lunkerbildungen kommen, die ihrerseits aufgrund der beim Betrieb der elektrischen Maschine auftretenden Schwingungen und Wärmespiele und der damit verbundenen mechanischen Beanspruchung der Lötstelle zu Undichtigkeiten führen können.

Ausgehend von einer dynamoelektrischen Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die Langzeitdichtigkeit im Bereich des Anschlußstückes zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das rohrförmige Anschlußstück einen halsartigen Ansatz aufweist, daß dieser halsartige Ansatz durch einen ebenen, gegen die Achse des rohrförmigen Anschlußstückes geneigten Schnitt durchtrennt ist, daß in die so entstandene Trennebene eine an die elliptische Kontur der Trennfläche angepaßte Dichtungsscheibe eingesetzt ist und daß die Dichtungsscheibe und das abgetrennte Halsstück mittels einer auf den halsarti gen Ansatz aufgesetzten Zentrierhülse gegenüber dem nicht abgetrennten Teil des Ansatzes zentriert sind.

Bei einer derartigen Ausgestaltung des Anschlußstückes deckt die vorgesehene Dichtscheibe das Lötmaterial der Schnittflä che vollständig ab, so daß auch bei entstehenden Fehlstellen (Lunker) im Bereich der Lötverbindung kein Kühlmittel mehr axial durch das rohrförmige Anschlußstück hindurch nach außen dringen kann.

Der mittels der Zentrierhülse auf das abgetrennte Halsstück und die Dichtungsscheibe ausgeübte Anpreßdruck kann bei spielsweise dadurch erzeugt werden, daß die Zentrier- und Druckhülse auf den nicht abgetrennten Teil des halsartigen Ansatzes aufgeschraubt ist und mit einem entsprechenden Druckbund axial gegen das abgetrennte Halsstück drückt. Man kann aber auch zwischen dem Druckbund der Zentrierhülse und der dem rohrförmigen Anschlußstück zugeordneten Rohrverschraubung eine Tellerfeder anordnen, die einerseits an dem Druckbund der Zentrierhülse und andererseits an einem entsprechenden Druckbund der Rohrverschraubung anliegt.

Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten rohrförmigen Anschlußstückes ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 ein rohrförmiges Anschlußstück vor der Durchführung der Dichtungsmaßnahme,

Fig. 2 das für die Durchführung der Dichtungsmaßnahme vor bereitete Anschlußstück und

Fig. 3 das abgedichtete Anschlußstück im montierten Zu stand.

Fig. 1 zeigt ein rohrförmiges Anschlußstück 1, in das die Enden 2 von wasserkühlbaren Hohlleitern eines Wicklungsstabes einer dynamoelektrischen Maschine eingelötet sind, wobei das Anschlußstück 1 einen halsartigen Ansatz 5 aufweist, durch den hindurch sich die Enden 2 der Hohlleiter bis zum stirnseitigen Abschluß erstrecken. Der Raum zwischen den Enden 2 und dem Anschlußstück 1 ist mittels einer Sumpflötung mit Lötmaterial 3 gefüllt, wodurch zugleich der stirnseitige Bereich des halsartigen Ansatz 5 gegenüber dem rückwärtigen Bereich des rohrförmigen Anschlußstückes 1 abgedichtet ist. Im übrigen ist das rohrförmige Anschlußstück 1 mit einem ersten Gewinde 4 versehen, während anschließend auf dem halsartigen Ansatz 5 ein zweites Gewinde 6 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 2 ist der halsartige Ansatz 5 durchtrennt, wobei ein abgetrenntes Teil 51 gebildet ist. Der für die Abtrennung erforderliche Schnitt ist z. B. mittels Drahterosion so durchgeführt, daß die Schnittebene gegenüber der Achse des rohrförmigen Anschlußstückes um einen Winkel α von etwa 30° geneigt ist, so daß die Schnittfläche eine elliptische Kontur hat. Zwischen dem nicht abgetrennten Teil des halsartigen Ansatzes 5 und dem abgetrennten Teil 51 wird nun eine Dichtungsscheibe 52 angeordnet, deren Außenkontur der elliptischen Außenkontur der Schnittfläche entspricht. Das abgetrennte Teil 51 und die Dichtungsscheibe 52 werden mittels einer Zentrierhülse 7 auf dem nicht abgetrennten Teil des halsartigen Ansatzes 5 lagerichtig und verdrehsicher fixiert. Die Zentrierhülse 5 weist im übrigen einen Druckbund 71 auf und wird auf das Gewinde 6 aufgeschraubt.

Die Dichtungsscheibe 52 kann aus einem gummiartigen Material bestehen, das zunächst in Form einer ungelochten elliptischen Scheibe in die Schnittebene gelegt wird. Danach können mittels eines geeigneten Stechwerkzeuges von der Stirnseite des abgetrennten Teiles 51 her entsprechende Durchbrechungen in die Dichtungsscheibe 52 eingearbeitet werden, so daß die Durchlaßöffnungen in der Dichtungsscheibe 52 genau mit den Hohlkanälen der Hohlleiterenden fluchten.

Im montierten Zustand des rohrförmigen Anschlußstückes gemäß Fig. 3 ist auf das Anschlußstück noch eine Rohrverschraubung 8 aufgesetzt, die gegenüber dem Anschlußstück 1 mit einem Dichtungsring 11 abgedichtet ist. Der Bund 81 dieser Rohrverschraubung kann dazu dienen, die Zentrierhülse 7 mittels einer nicht näher dargestellten Feder, beispielsweise einer Tellerfeder, axial gegen das abgetrennte Teil 51 des halsartigen Ansatzes 5 zu drücken und damit die Dichtungsscheibe 52 zwischen den Teilen 5 und 51 dichtend zu verspannen.

Anstelle einer Dichtungsscheibe 52 aus einem gummiartigen Material kann auch eine Metallscheibe verwendet werden, auf die das Lochbild der Schnittebene übertragen wurde und die mit diesem Lochbild entsprechenden Durchlaßöffnungen versehen wurde.

Claims

1. Kühlbare Hohlleiter enthaltender Wicklungsstab für eine dynamoelektrische Maschine, an dessen Enden die kühlbaren Hohlleiter in ein rohrförmiges Anschlußstück eingelötet sind und das Anschlußstück mit einer Rohrverschraubung zum Anschluß des Kühlmittelkreislaufes versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das rohrförmige Anschlußstück (1) einen halsartigen Ansatz (5) aufweist,
daß der halsartige Ansatz (5) durch einen ebenen, gegen die Achse des rohrförmigen Anschlußstückes geneigten Schnitt durchtrennt ist,
daß in die Trennebene eine an die elliptische Kontur der Trennfläche angepaßte Dichtungsscheibe (52) eingesetzt ist und daß die Dichtungsscheibe und das abgetrennte Halsstück (51) mittels einer auf den halsartigen Ansatz aufgesetzten Zentrier- und Druckhülse (7) gegenüber dem nicht abgetrennten Teil des Ansatzes zentriert sind.

2. Wicklungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Druckhülse (7) auf den nicht abgetrennten Teil des halsartigen Ansatzes (5) aufgeschraubt (6) ist.

3. Wicklungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Druckbund (71) der Zentrierhülse (7) und der Rohrverschraubung (8) eine Tellerfeder angeordnet ist.